(57)【要約】垂直リフトは、第１のレベルと第２のレベルとの間で延在する、垂直向きトラックアセンブリと、線形アクチュエータとを含む。リフトは、さらに、例えば、連続ベルト等の連続接触ローラを有するリフトプラットフォームと、トラックアセンブリと係合するためのプラットフォームガイドアセンブリと、連続接触ローラと線形アクチュエータとの間に機械的に結合される運動並進機構とを含む。ロボット駆動ユニットは、リフトプラットフォーム上で駆動し、及びそれとドッキングすることができる。当該ドッキング位置では、ロボット駆動ユニットは、その駆動輪を回転させ、運動並進機構を通って垂直向き線形アクチュエータまでの駆動輪の原動力の並進に基づいて、第１のレベルと第２のレベルとの間で、ロボット駆動ユニット自体が上昇または下降することができる。【選択図】図１Ａ
2019529284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直往復運動リフトであって、
第１のフロアレベルと第２のフロアレベルとの間で延在する、垂直向きトラックアセンブリと、
前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間で延在する、垂直向き線形アクチュエータの第１のギアと、
リフトプラットフォームであって、前記リフトプラットフォームの上表面の開口部を通るように露出する連続接触ローラと、前記垂直向きトラックアセンブリと係合するためのプラットフォームガイドアセンブリと、前記線形アクチュエータの第２のギアと、前記連続接触ローラと前記線形アクチュエータの前記第２のギアとの間に機械的に結合される運動並進機構とを備える、前記リフトプラットフォームと、
を備える、垂直往復運動リフト。
【請求項２】
前記運動並進機構は、原動力を前記連続接触ローラから前記線形アクチュエータの前記第２のギアまで機械的に並進させ、前記線形アクチュエータを使用して、前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間で前記リフトプラットフォームを上昇または下降させるのいずれかを行う、請求項１に記載の垂直往復運動リフト。
【請求項３】
前記リフトプラットフォームは、さらに、ロボット駆動ユニット上の噛合ドッキングコネクタと係合するような係合ドッキング部を備え、
前記ロボット駆動ユニットは、少なくとも１つの駆動輪を含み、
前記ロボット駆動ユニットの前記噛合ドッキングコネクタは、前記リフトプラットフォームの前記係合ドッキング部と係合し、前記ロボット駆動ユニットの前記少なくとも１つの駆動輪は、前記連続接触ローラにわたって位置付けられ、原動力を前記連続接触ローラに印加し、前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間で前記リフトプラットフォームを上昇または下降させるのいずれかを行う、請求項２に記載の垂直往復運動リフト。
【請求項４】
前記係合ドッキング部は、前記ロボット駆動ユニットの前記噛合ドッキングコネクタが前記リフトプラットフォームの前記係合ドッキング部から係脱するとき、前記運動並進機構または前記線形アクチュエータの前記第２のギアの少なくとも１つを拘束する拘束機構を備える、請求項３に記載の垂直往復運動リフト。
【請求項５】
前記係合ドッキング部は、前記ロボット駆動ユニットの前記噛合ドッキングコネクタが前記リフトプラットフォームの前記係合ドッキング部と係合するとき、前記運動並進機構または前記線形アクチュエータの前記第２のギアのうちの少なくとも１つを解放する、請求項３に記載の垂直往復運動リフト。
【請求項６】
前記リフトプラットフォームに対して釣り合う重量を含むカウンタウェイトアセンブリをさらに備える、請求項１に記載の垂直往復運動リフト。
【請求項７】
前記連続接触ローラは、前記リフトプラットフォームの前記上表面内の前記開口部を通るように露出する連続トレッドベルトの対を備える、請求項１に記載の垂直往復運動リフト。
【請求項８】
前記連続接触ローラは、前記リフトプラットフォームの前記上表面内の前記開口部を通るように露出するローラの少なくとも２つの対を備え、
前記ローラの少なくとも２つの対は、前記運動並進機構を通るように機械的に継合され、実質的に反対側の原動力の印加に応答して、実質的に固着される、請求項１に記載の垂直往復運動リフト。
【請求項９】
往復運動リフトシステムであって、
第１のレベルを越えて延在するレールを備えるランプと、
ギア機構を備えるリフト台であって、前記ギア機構の少なくとも１部は前記リフト台の上表面の少なくとも１つの開口を通るように露出する、前記リフト台と、
中心ギア付ハブを伴う少なくとも１つの駆動輪を備えるロボット駆動ユニットであって、前記中心ギア付ハブは前記リフト台の前記上表面内の前記少なくとも１つの開口を通るように露出する前記ギア機構の一部と係合するように構成されている、前記ロボット駆動ユニットと、
を備える、往復運動リフトシステム。
【請求項１０】
前記リフト台の前記ギア機構は、前記リフト台の前記上表面内の複数の開口を通るように露出する複数のギア端を備え、
前記ロボット駆動ユニットは複数の駆動輪を備え、前記複数の駆動輪のそれぞれは、前記ギア機構の前記複数のギア端の各１つと係合するように構成される中心ギア付ハブを有する、請求項９に記載の往復運動リフトシステム。
【請求項１１】
前記ランプは、歯を有する少なくとも２つの傾斜レールを含む、請求項１０に記載の往復運動リフトシステム。
【請求項１２】
前記リフト台の前記ギア機構は、さらに、前記少なくとも２つの傾斜レールの前記歯と係合する、請求項１１に記載の往復運動リフトシステム。
【請求項１３】
前記ロボット駆動ユニットの前記複数の駆動輪が前記ギア機構の前記複数のギア端と係合するとき、前記ロボット駆動ユニットは、前記ギア機構と係合する前記複数の駆動輪を駆動するように構成され、
前記ギア機構は、原動力を前記複数の駆動輪から前記少なくとも２つの傾斜レールの前記歯まで並進させ、前記リフト台を上昇または下降させるのいずれかを行う、請求項１２に記載の往復運動リフトシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の相互参照]
本願は、全体が本明細書に参照により援用される、２０１６年９月１９日に出願された米国特許出願第１５／２６８，７７５号に対する優先権及びその利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
フルフィルメントセンターがより多くのアイテムに収容することを継続するにつれて、中二階構造及び複数レベルまたは複数フロアは、１階の設置面積の増加の必要性が生じないように収容能力を拡張する順応性のある選択肢を提供している。ロボットシステムは、また、倉庫及びフルフィルメントセンターの運営において有用になってきている。他のタスクの中でも、ロボットシステムは、アイテムを掴み及び置くことを支援することに依拠され得る。別の例として、アイテムは、梱包取扱作業を自動化するためにロボットシステムを使用して倉庫内のあらゆる場所に移動することができる。
【０００３】
本開示の態様は、以下の図面を参照して、より良好に理解することができる。図面の要素は、必ずしも縮尺通りになっているとは限らず、代わりに本開示の原理を明確に示すことに重点を置いていることに留意されたい。図面中では、同様の参照数字は、いくつかの図面全体にわたって、同様のまたは対応する要素、必ずしも同じではない要素を指定する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】様々な実施形態による、ロボット制御可能垂直リフトシステムの例の斜視図を示す。
【図１Ｂ】本開示の様々な実施形態による、図１Ａに示されるシステムの垂直往復運動リフトのリフトプラットフォームの拡大図を示す。
【図１Ｃ】様々な実施形態による、図１Ａに示されるリフトプラットフォームの上面図を示す。
【図１Ｄ】様々な実施形態による、リフトプラットフォームが第２のフロアレベルまで上昇した状態の図１Ａに示されるシステムを示す。
【図２】図２Ａは様々な実施形態による図１Ａに示されるロボット制御可能垂直リフトシステムとともに使用されることができる別のリフトプラットフォームの上面図を示す。図２Ｂは様々な実施形態による図１Ａに示されるロボット制御可能垂直リフトシステムとともに使用されることができる別のリフトプラットフォームの上面図を示す。
【図３】本開示の様々な実施形態による、マルチレベル中二階構造及び垂直往復運動リフトの例を示す。
【図４Ａ】様々な実施形態による、ロボット制御可能垂直リフトシステムの別の例の斜視図を示す。
【図４Ｂ】様々な実施形態による、リフトアームが第２のフロアレベルまで上昇した状態の図４Ａに示されるシステムを示す。
【図５】様々な実施形態による、図４Ａ及び図４Ｂに使用されるシステムとともに使用されるロボット駆動ユニットの例の下側を示す。
【図６】図６Ａは、様々な実施形態による、リフト台を含むロボット制御可能垂直リフトシステムの別の例の側面図を示す。図６Ｂは、様々な実施形態による、図６Ａに示されるシステムで使用されるリフト台の上面図を示す。
【図７】様々な実施形態による、ロボット制御可能垂直リフトの処理の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
利用可能な空間をより効率的に利用及び拡大するために、中二階構造及び複数レベルまたは複数フロアは、フルフィルメントセンターでの収容能力を拡張する順応性のある選択肢を提供している。ロボットシステムがアイテムを掴む及び置くことを支援するフルフィルメントセンター運営で有用になってきている一方、多くのロボットシステムは、フルフィルメントセンターの単一のフロアまたはレベルだけにわたる移動に限られている。係るロボットシステムまたは駆動ユニットは、階段、はしごを使用する能力、またはそれ以外では、異なるレベルもしくはフロアの間で操縦する能力を欠いている。
【０００６】
上記で概略説明された状況では、ロボット制御可能往復運動垂直リフトシステムは本明細書に説明される。一例では、垂直往復運動リフトは、第１のフロアまたはレベルと第２のフロアまたはレベルとの間で延在する、垂直向きトラックアセンブリ及び線形ギアアクチュエータを含む。リフトは、また、例えば、ロボット駆動ユニットによって駆動される連続ベルト等の連続接触ローラを有するリフトプラットフォームと、垂直向きトラックアセンブリに取り付ける及びそれに沿って回るプラットフォームガイドアセンブリと、連続接触ローラと線形ギアアクチュエータとの間に機械的に結合される運動並進機構とを含む。
【０００７】
ロボット駆動ユニットは、リフトプラットフォーム上で駆動及びそれとドッキングすることができる。当該ドッキング位置では、ロボット駆動ユニットは、その駆動輪を回転させ、それ自体の駆動輪によって発生する力を使用して、第１のレベルと第２のレベルとの間で、それ自体が上昇または下降することができる。具体的には、駆動輪から運動並進機構を通ってリフトプラットフォームの接触ローラまでの及び垂直向き線形アクチュエータまでの原動力の並進に基づいて、ロボット駆動ユニットは、第１のレベルと第２のレベルとの間で、リフトプラットフォームに載りながら、それ自体が上昇または下降することができる。垂直リフトシステムの例は、フルフィルメントセンター内に設置されるものであり、中二階構造及びフロアの、フロアまたはレベルの間のロボットのアクセスを提供することができる。
【０００８】
別の例では、垂直リフトシステムは、リフトプラットフォームよりもむしろリフトアームを含み得る。リフトアームは、一方の遠位端に駆動カップリングを組み込むことができる。ロボット駆動ユニットは、リフトアームの駆動カップリングを補う構造的特徴を有するその下側にロボット駆動カップリングを含み得る。ロボット駆動ユニットは、リフトアームにわたって駆動することができ、いくつかの場合、リフトアームとドッキングすることができる。当該ドッキング位置では、ロボット駆動ユニットは、その駆動輪を低くし、または後退させ、リフトアームの遠位端で駆動カップリングに係合するロボット駆動カップリングを低くすることができる。いったんリフトアームの駆動カップリングと係合すると、ロボット駆動ユニットは、ロボット駆動カップリングを回転させることによって、第１のレベルと第２のレベルとの間で、それ自体が上昇または下降することができる。具体的には、ロボット駆動カップリングからリフトアームの運動並進機構を通ってリフトアームの駆動カップリングまでの及び垂直向き線形アクチュエータまでの駆動輪の原動力の並進に基づいて、ロボット駆動ユニットは、第１のレベルと第２のレベルとの間で、リフトアームに載りながら、それ自体が上昇または下降することができる。
【０００９】
さらに別の例では、垂直リフトシステムは、レベル間に延在する傾斜レールを有するランプと、リフト台の上表面に露出するギア機構を含むリフト台と、駆動輪を含むロボット駆動ユニットとを含み得る。駆動輪は、リフト台の上表面に露出するギア機構と係合するようなギア付ハブを有する。下記にさらに説明されるように、いったんギア付ハブがギア機構と係合すると、ロボット駆動ユニットは、ギア機構を駆動させ、力をレールに伝送し、リフト台を上昇または下降するように移動させることができる。
【００１０】
図面を参照すると、図１Ａは、様々な実施形態による、ロボット制御可能垂直リフトシステム１０の例の斜視図を示す。垂直リフトシステム１０は、垂直往復運動リフト２０と、ロボット駆動ユニット３０とを含む。図１Ａに示されるように、垂直往復運動リフト２０は、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で延在する。ロボット駆動ユニット３０は、垂直往復運動リフト２０を使用して、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で移動することができる。
【００１１】
ロボット駆動ユニット３０は、材料を取り扱うフルフィルメントセンターでアイテムを移動させるように構成されている駆動ユニットとして具体化され得る。当該アイテムは、ボックス、パレット、シェルビングユニット（例えば、シェルビングポッド）、または移送のための好適なサイズ及び／または形状の任意の他のアイテムを含み得る。当該状況では、ロボット駆動ユニット３０は、第１のフロアレベル４０及び第２のフロアレベル４１の周囲でロボット駆動ユニット３０及びアイテムを移動させるような１つ以上の駆動輪３１を含む。ロボット駆動ユニット３０は、とりわけ、既定の制御命令、センサからの制御信号、機械可読バーコードステッカーから読み取られた情報等のセットに基づいて指向されることができる。一つの例の場合、ロボット駆動ユニット３０が標的場所に達するとき、それは、シェルビングポッドの下部を摺動し、シェルビングポッドを地面から持ち上げることができる。次に、ロボット駆動ユニット３０は、シェルビングポッドを別の所望の場所に運ぶ。
【００１２】
垂直往復運動リフト２０の構造要素及び機能を説明する前に、図１Ａの例示が代表的な例として提供されることを留意されたい。垂直往復運動リフト２０またはその様々な構成要素は、示されるものと比較すると、同様の機能の役割を果たしながら、サイズ（例えば、高さ、幅等）、形状、及び形態が変わり得る。加えて、１つ以上の構成要素は、示されるものと比較すると、実際には加えられるまたは省略されることができる。さらに、垂直往復運動リフト２０は、本明細書に説明される例示的構成要素（及び代替構成要素）の任意の好適な組み合わせによって具体化され得る。
【００１３】
図１Ａに示される実施形態では、垂直往復運動リフト２０は、レール１００Ａ及び１００Ｂを含む垂直向きトラックアセンブリ（まとめて、「トラックアセンブリ１００」）と、垂直向き線形アクチュエータのラックギア１０１と、カウンタウェイトアセンブリのカウンタウェイト１０２と、リフトプラットフォーム１１０とを含む。図１Ａに示されるように、トラックアセンブリ１００及びラックギア１０１は、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で延在する。したがって、トラックアセンブリ１００及びラックギア１０１は垂直に向いているが、必ず、第１のフロアレベル４０に直角である必要はない。トラックアセンブリ１００及びラックギア１０１は、また、ランプと同様に、ある角度で第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で垂直に向き得る。ロボット駆動ユニット３０は、垂直往復運動リフト２０を使用して、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間でそれ自体が上昇または下降することができる。具体的には、下記に説明されるように、ロボット駆動ユニット３０は、リフトプラットフォーム１１０にわたってまたはその上で駆動することができ（及びリフトプラットフォーム１１０とドッキングする可能性があり）、いくつかの場合、それ自体が所定の位置に係合することができる。当該位置では、ロボット駆動ユニット３０は、その駆動輪３１を回転させ、その駆動輪３１によって発生する力を使用して、第１のフロアレベル４０と第２のレベル４１との間で、それ自体が上昇または下降することができる。
【００１４】
リフトプラットフォーム１１０は、トラックアセンブリ１００上のロボット駆動ユニットを支持し、原動力をロボット駆動ユニット３０の駆動輪３１から垂直向き線形アクチュエータのラックギア１０１まで並進させる構成要素を含む。垂直向き線形アクチュエータのラックギア１０１に対して印加されるようなその原動力は、リフトプラットフォーム１１０を第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で上昇または下降させる。したがって、ロボット駆動ユニット３０がリフトプラットフォーム１１０上に位置付けられる状態では、ロボット駆動ユニット３０は、駆動輪３１からの原動力を使用して、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間でそれ自体が上昇または下降することができる。
【００１５】
カウンタウェイト１０２は、リフトプラットフォーム１１０及び／またはロボット駆動ユニット３０の重量に対するカウンタバランスに対する、任意の好適な重量として具体化され得る。図１Ｄを参照して下記にさらに詳細に説明されるように、カウンタウェイト１０２は、ワイヤ、ロープ、滑車、他の取り付けデバイス、または任意のそれらの組み合わせを使用して、リフトプラットフォーム１１０に対して釣り合い得る。様々な実施形態では、カウンタウェイト１０２のサイズ、質量、または重量は、ロボット駆動ユニット３０の重量、ロボット駆動ユニット３０によって一般的に運ばれる負荷の予想重量または平均重量、これらの重量のいくつかの組み合わせ、または他の関連要因に基づいて選択されることができる。カウンタウェイト１０２がリフトプラットフォーム１１０に対して釣り合う状態では、より小さい原動力が、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間でロボット駆動ユニット３０を上昇または下降するために、ロボット駆動ユニット３０の駆動輪３１から要求される。
【００１６】
図１Ａに示される実施形態の変形例では、ラックギア１０１は、２つの対向面に歯を含み得る。その場合、垂直往復運動リフト２０は、リフトプラットフォーム１１０と同様であるがラックギア１０１の背部に機械的に結合され、垂直往復運動リフト２０の後側及び反対側から延在する第２のリフトプラットフォームを含み得る。その方法では、垂直往復運動リフト２０は、２つのリフトプラットフォームを収容することができる。
【００１７】
リフトプラットフォーム１１０の構成要素をさらに検討するために、図１Ｂは、図１Ａに示されるリフトプラットフォーム１１０の拡大図を示し、図１Ｃは、図１Ａに示されるリフトプラットフォーム１１０の上面図を示す。図１Ｂ及び図１Ｃを参照すると、リフトプラットフォーム１１０は、連続接触トレッド１１１Ａ及び１１１Ｂ（まとめて、１１１）等の１つ以上の連続接触ローラを含み、トレッド１１１は、リフトプラットフォーム１１０の上表面１１２の開口部を通して露出するように示される。リフトプラットフォーム１１０は、さらに、トラックアセンブリ１００と係合するようなガイド１１３Ａ及び１１３Ｃ（まとめて、「ガイド１１３」）を含むプラットフォームガイドアセンブリと、線形アクチュエータのピニオンギア１１４と、原動力並進機構１１５と、ロボット駆動ユニット３０上で噛合ドッキングコネクタ３２と係合する係合ドッキング部１１６と、ロック開口１１７とを含む。
【００１８】
トレッド１１１は、ラバーまたは他の物質（複数可）から形成される好適なサイズの連続柔軟ベルトとして具体化され得る。リフトプラットフォーム１１０の反対端に、トレッド１１１は、自由に回転する固定場所ローラの周囲に巻き付けられ得る。（例えば、少なくとも部分的に、方向「Ａ」または「Ｂ」に）力がトレッド１１１に印加されるとき、トレッド１１１は、固定場所ローラの周囲で回転または転回する。１つ以上の固定場所ローラは、当該回転エネルギーを並進機構１１５に伝送し、これは下記にさらに詳細に説明される。他の実施形態では、リフトプラットフォーム１１０は、ベルトまたはトレッドに加えて、他の種類の連続接触ローラを含み得る。例えば、図２Ａ及び図２Ｂは、ローラの２つの対がトレッド１１１の代わりに依拠される別の例を示す。
【００１９】
ガイド１１３は、リフトプラットフォーム１１０が、比較的最小摩擦で第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で、トラックアセンブリ１００に沿って摺動、滑走、回転、またはそうでなければ進行することを可能にする、任意の好適な様式で及び任意の好適な構造（複数可）で、トラックアセンブリ１００に摺動可能に取り付けられることができる。当該状況では、ガイド１１３は、１つ以上の車輪、ローラ、スライダ、機械的に連動する面、他の連動特徴、及びそれらの組み合わせを組み込むことができる。
【００２０】
一緒に、ピニオンギア１１４及びラックギア１０１は、垂直往復運動リフト２０内に垂直向き線形アクチュエータを形成する。ピニオンギア１１４は、リフトプラットフォーム１１０と一体になり、下記にさらに詳細に説明されるように、並進機構１１５によって機械的に結合され、ロボット駆動ユニット３０によってトレッド１１１によって印加される原動力を受ける。様々な実施形態では、垂直向き線形アクチュエータは、任意の好適な種類の線形アクチュエータアセンブリを使用して、少なくとも部分的に、具体化され得る。図１Ａ〜図１Ｃに示される例では、垂直向き線形アクチュエータは、ラック及びピニオンギア配列として具体化される。他の場合、垂直向き線形アクチュエータは、ウォーム及びウォームギア配列として具体化され得る。しかしながら、任意の好適な機械線形アクチュエータが、回転を直線運動に変換するボールねじ、ベルト駆動、他のアセンブリ等に依拠され得るため、垂直向き線形アクチュエータは、ラックギア構造及びピニオンギア構造、またはウォームギア構造に限定されない。
【００２１】
並進機構１１５は、トレッド１１１に印加される原動力を、リフトプラットフォーム１１０内のピニオンギア１１４を駆動させる回転力に機械的に結合させるために、ギア、シャフト、カップリング等の配列として具体化され得る。当該状況では、並進機構１１５は、例えば、機械力を構成要素間で結合するように構成されているギア、シャフト、ベルト、カップリング、または他の好適な構成要素の他の配列の中でも、リング及びピニオンギア配列を含み得る。
【００２２】
係合ドッキング部１１６は、リフトプラットフォーム１１０にわたる所望の位置において、ロボット駆動ユニット３０を整列及びドッキングする固定具として具体化され得る。当該状況では、係合ドッキング部１１６及び噛合ドッキングコネクタ３２は、トレッド１１１にわたってロボット駆動ユニット３０の正確な位置付けのための補完的形状を有するように形成され得る。垂直往復運動リフト２０の設計に基づいて、ロボット駆動ユニット３０の噛合ドッキングコネクタ３２は係合ドッキング部１１６に対して整列され、及びそれと係合し、ロボット駆動ユニット３０の駆動輪３１は、トレッド１１１にわたって位置付けられる。当該位置では、ロボット駆動ユニット３０の駆動輪３１は、駆動輪３１の回転の時計回りまたは半時計回りに基づいて、力をトレッド１１１に印加することができる。
【００２３】
ロック開口１１７は、リフトプラットフォーム１１０の上表面１１２内に孔、開口部、または開口を含む。ロボット駆動ユニット３０は、係合ドッキング部１１６と係合するとき、例えば、ピンまたはボルトをロック開口１１７に下げ、それを適所で固着することを促進することができる。したがって、ロック開口１１７は、駆動力がトレッド１１１に印加されている間、トレッド１１１にわたってロボット駆動ユニット３０の駆動輪３１を維持することを促進し得る。
【００２４】
本実施形態の他の態様では、係合ドッキング部１１６は、ロボット駆動ユニット３０の噛合ドッキングコネクタ３２が係合ドッキング部１１６から係脱されるとき、並進機構１１５、ピニオンギア１１４、及び／またはトレッド１１１を拘束する拘束機構を含み得る。拘束機構は、移動を抑制する干渉フック、歯、ピン、または他の特徴等の、並進機構１１５、ピニオンギア１１４、またはトレッド１１１に対する機械的干渉部として具体化され得る。したがって、係合ドッキング部１１６がロボット駆動ユニット３０（または任意の他のロボット駆動ユニット）と係合しないとき、係合ドッキング部１１６は、ピニオンギア１１４とラックギア１０１との間でいずれかの移動を拘束し、リフトプラットフォーム１１０を適所に固定することができる。他方では、係合ドッキング部１１６は、移動するために、並進機構１１５、ピニオンギア１１４、及び／またはトレッド１１１を解放することができ、このとき、ロボット駆動ユニット３０の噛合ドッキングコネクタ３２（または別のロボット駆動ユニットの同様の噛合コネクタ）が係合ドッキング部１１６と係合する。
【００２５】
加えて、いくつかの場合、係合ドッキング部１１６は、リフトプラットフォーム１１０が運動中であり、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で移行中に位置付けられる場合、ロボット駆動ユニット３０の噛合ドッキングコネクタ３２が係脱することを防止するインターロック部を含み得る。したがって、インターロック部または他の機械的干渉を使用して、係合ドッキング部１１６は、ロボット駆動ユニット３０が、それがフロアレベルにおいて安全に位置しない場合、リフトプラットフォーム１１０で駆動し、及び／またはそこから落下することを防止することができる。
【００２６】
さらに、係合ドッキング部１１６及び並進機構１１５の一方または両方は、ロボット駆動ユニット３０のバッテリが持ち上げ動作または下降動作中に不具合がある場合、リフトプラットフォーム１１０の任意の垂直運動を拘束する拘束機構を含み得る。当該目的のために、係合ドッキング部１１６は、ロボット駆動ユニット３０の噛合ドッキングコネクタ３２との電気的インターフェースを含み得る。電気的インターフェースによって、垂直往復運動リフト２０は、バッテリ充電レベル、放電率、及び他の動作状態情報等のロボット駆動ユニット３０についてのある状態情報を判定することができる。ロボット駆動ユニット３０のバッテリが、それ自体が第１のフロアレベル４０または第２のフロアレベル４１に上昇または下降するためのロボット駆動ユニット３０の十分な電力が不足している場合、係合ドッキング部１１６及び並進機構１１５は、リフトプラットフォーム１１０の任意の垂直運動を拘束し、それが落下することを防止することができる。加えて、または代替として、ロボット駆動ユニット３０のバッテリに不具合がある場合、ロボット駆動ユニット３０の駆動輪３１を拘束することができ（例えば、停止、短絡等）、効率的に、連続接触トレッド１１１Ａ及び１１１Ｂが、リフトプラットフォーム１１０を上昇または下降するために移動することを防止する。
【００２７】
図１Ｄは、リフトプラットフォーム１１０が上昇し、ロボット駆動ユニット３０が第２のフロアレベル４１に位置付けられる状態である、図１Ａに示される垂直リフトシステム１０を示す。フルフィルメントセンターの利用可能な空間をより効率的に利用及び拡大するために、中二階構造及び複数レベルまたは複数フロアは、収容能力を拡張する順応性のある選択肢を提供している。垂直往復運動リフト２０を使用して、ロボット駆動ユニット３０は、とりわけ、ポッド及び他のアイテムを、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間に置く、回収する、及び移動させることを促進し得る。
【００２８】
図１Ｄでは、カウンタウェイト１０２は、第１のフロアレベル４０まで下降したように示される。カウンタウエイトケーブル１１８Ａ及び１１８Ｂは、また、カウンタウェイト１０２に対して一端に取り付けられるように示される。カウンタウエイトケーブル１１８Ａ及び１１８Ｂの他端は、可能性として１つ以上の滑車または他のガイドによって、ガイド１１３、もしくは車輪、ローラ、スライダ、機械的に連動する面、または他の連動特徴に機械的に取り付けられる、または結合されることができる。加えてまたは代替として、カウンタウエイトケーブル１１８Ａ及び１１８Ｂの他端は、リフトプラットフォーム１１０の上表面１１２（または別の好適な場所または構成要素）に機械的に結合される、または取り付けられることができる。
【００２９】
他の実施形態を参照すると、図２Ａ及び図２Ｂは、図１Ａに示されるロボット制御可能垂直リフトシステム１０とともに使用されることができる別のリフトプラットフォーム１１０Ａの上面図を示す。リフトプラットフォーム１１０Ａは、図１Ａ〜図１Ｄに示されるリフトプラットフォーム１１０と同様であるが、トレッド１１１の代わりに、ローラ１２０Ａ及びローラ１２０Ｂの２つの対（まとめて、「ローラ１２０」）を含む。加えて、リフトプラットフォーム１１０Ａは、図１Ａ〜図１Ｄに示される係合ドッキング部１１６の代わりに、回転係合ドッキング部１１６Ａを含み、ロボット駆動ユニット３０Ａは、図１Ａ〜図１Ｄに示される噛合ドッキングコネクタ３２の代わりに、回転噛合ドッキングコネクタ３２Ａを含む。
【００３０】
ローラ１２０Ａ及び１２０Ｂの２つの対は、一緒に機械的に結合されることができる、及び／または同じ運動並進機構（例えば、並進機構１１５と同様のもの）に結合されることができる。したがって、ローラ１２０Ａ及び１２０Ｂの２つの対は、反対向き（すなわち、異なる時計回り／反時計回り方向）の原動力が各々ローラ１２０Ａ及び１２０Ｂに印加されるとき、固着またはロックアップされ得る。言い換えれば、ローラ１２０Ａに印加される時計回りの原動力は、ローラ１２０Ｂに印加される反時計回りの原動力の反対向きになる。したがって、ローラ１２０Ａ及び１２０Ｂは、実質的に等しい大きさの反対向きの原動力が印加されるとき、固着する傾向がある。
【００３１】
使用中、ロボット駆動ユニット３０Ａは、いずれかの側からリフトプラットフォーム１１０Ａ上で駆動することができ、いったん、図２Ａに示されるようなリフトプラットフォーム１１０Ａの中心の周りに好適に位置付けられると、９０度だけ反時計回り（または、他の場合、時計回り）に回転し、図２Ｂに示される位置に到達し、このとき、噛合ドッキングコネクタ３２Ａは係合ドッキング部１１６Ａと係合している状態である。図２Ｂに示されるように、ロボット駆動ユニット３０Ａの駆動輪３１Ａ及び３１Ｂは、ローラ１２０Ａ及び１２０Ｂの２つの対にわたって位置付けられ、各々、時計回り及び反時計回り方向に、ローラ１２０Ａ及び１２０Ｂを駆動させる。
【００３２】
係合ドッキング部１１６Ａ及び噛合ドッキングコネクタ３２Ａは、これらの構成要素が側面方向から相互に近づくとき（例えば、ロボット駆動ユニットが図２Ａに示される位置から図２Ｂに示される位置まで回転するとき等）、係合及び係脱するように設計されることができる。係合ドッキング部１１６Ａ及び噛合ドッキングコネクタ３２Ａは、また、他の方向に印加される力に基づいて、係脱を防止するように設計されることができる。したがって、いったん係合ドッキング部１１６Ａ及び噛合ドッキングコネクタ３２Ａが一緒に係合されると、ロボット駆動ユニット３０Ａの駆動輪３１Ａ及び３１Ｂは、駆動輪３１Ａ及び３１Ｂの両方が同じ時計回りまたは反時計回り方向に回転（すなわち、駆動）するとき、回転駆動ユニット３０Ａがリフトプラットフォーム１１０Ａから離れることができない。代わりに、係脱するために、ロボット駆動ユニット３０Ａの駆動輪３１Ａ及び３１Ｂは、反対方向に駆動することができ、ロボット駆動ユニット３０Ａを回転させ、噛合ドッキングコネクタ３２Ａを係合ドッキング部１１６Ａから係脱させる。
【００３３】
図２Ａ及び図２Ｂに示されるインジケータ２０１及び２０２等の機械可読インジケータは、ある情報を読み取るためにロボット駆動ユニット３０Ａによって検査されることができる。様々な場合、インジケータ２０１及び２０２は、機械可読バーコード、クイックレスポンスコード（ＱＲ）コード、または他の光学的または視覚的可読バーコードインジケータのように具体化され得る。他の場合、インジケータ２０１及び２０２は、ロボット駆動ユニット３０Ａに関する無線周波数（ＲＦ）インジケータタグまたはいくつかの他の種類の可読インジケータとして具体化され得る。機械可読インジケータの状況では、ロボット駆動ユニット３０Ａ（及び本明細書に説明される他のロボット駆動ユニット）は、１つ以上のＲＦリーダ、バーコードスキャナ、またはインジケータ２０１及び２０２等を読み取る他の構成要素を組み込むことができる。
【００３４】
インジケータ２０１及び２０２は、ロボット駆動ユニット３０Ａのコマンド及び／または制御に有用である任意の種類の情報を含み得る。図２Ａ及び図２Ｂに示される場合、例えば、インジケータ２０１及び２０２は、回転前、回転後、または回転中のいずれかにおいて、ロボット駆動ユニット３０を位置付けるためのリフトプラットフォーム１１０Ａのある四分円部または角部を識別することができる。他の場合、インジケータは、あるフロア、リフト、または他のナビゲーションの中間地点を識別及び／または区別するために使用されることができる。したがって、インジケータは、処理中に、場所及び他の情報を確認するために、ロボット駆動ユニット３０Ａ（及び他のもの）によって使用されることができる。
【００３５】
図３は、様々な実施形態による、マルチレベル中二階構造３００及び垂直往復運動リフト３１０の例を示す。マルチレベル中二階構造３００及び垂直往復運動リフト３１０は、代表的例として提供される。例えば、図３に示される中二階構造３００は、レベル３０１、３０２、３０３、及び３０４を含む一方、他の中二階構造は、任意の好適な数のレベルを含み得、各レベルは任意の好適なサイズであり得る。加えて、垂直往復運動リフト３１０は、中二階構造３００の中または周囲の任意の好適な場所に設置されることができる。したがって、垂直往復運動リフト３１０が図３の中二階構造３００の端に組み込まれるように示されるが、垂直往復運動リフト３１０は、中二階構造３００の任意のレベルの範囲内の任意の側に沿ってもしくは当接して、または任意の場所に設置されることができる。加えて、図３に示される垂直往復運動リフト３１０は、最初の最低レベル３０１から最終の最高レベル３０４まで垂直に延在するが、垂直往復運動リフト３１０は、全てのレベルの中二階構造間を延在することなく、任意の２つ以上のレベルの間で延在することができる。さらに、他の場合、任意の数の垂直往復運動リフトは、中二階構造３００（または他のもの）とともに使用され、ロボット駆動ユニット３３１〜３３４に関するいくつかの選択肢を提供し、フロア３０１〜３０４の間を進行することができる。
【００３６】
垂直往復運動リフト３１０は、第１のリフトプラットフォーム３２１及び第２のリフトプラットフォーム３２２を含むように示される。一方の場合、第１のリフトプラットフォーム３２１はフロア３０１とフロア３０２との間での移動が限定され得、第２のリフトプラットフォーム３２２はフロア３０３とフロア３０４との間での移動が限定され得る。他方の場合、第１のリフトプラットフォーム３２１及び第２のリフトプラットフォーム３２２の両方は、それらが相互に干渉しない唯一の制約で、フロア３０１〜３０４のいずれかの間で自由に移動することができる。さらに別の場合、第１のリフトプラットフォーム３２１もしくは第２のリフトプラットフォーム３２２の１つを省略することができる、または追加リフトプラットフォームは、垂直往復運動リフト３１０ともに使用されるように含まれ得る。
【００３７】
図３では、第１のリフトプラットフォーム３２１及び第２のリフトプラットフォーム３２２は、図１Ａ〜図１Ｄに示されるリフトプラットフォーム１１０と同様であるように示されるが、他の場合に図２Ａ及び図２Ｂに示されるリフトプラットフォーム１１０Ａと同様であり得る。加えて、垂直往復運動リフト３１０は、異なるスタイルのリフトプラットフォームの組み合わせを含み得る。最後に、図３は、また、フロア３０１〜３０４に各々位置付けられるインジケータ３４１〜３４３を示しているが、インジケータ３４１〜３４３を、壁、標識等の他の好適な場所、または他の目立つ場所に設置することができる。インジケータ３４１〜３４３は、カメラ、バーコードスキャナ、または他のセンサを使用して、リフトプラットフォーム３２１及び３２２及び／またはフロア３０１〜３０４上のある位置からロボット駆動ユニット３３１〜３３４によって読み取られることができる。インジケータ３４１〜３４３は、フロア情報、垂直往復運動リフト識別子等の様々な種類の有用な情報を伝えることができる。ロボット駆動ユニット３３１〜３３４は、インジケータ３４１〜３４３を参照する以外の他の方法で、それらのフロア情報、エレベータ、または垂直位置を判定することができる。例えば、ロボット駆動ユニット３３１〜３３４は、垂直場所または高さを判定する気圧計、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、または他のセンサを含み得る。
【００３８】
図４Ａは、様々な実施形態による、ロボット制御可能垂直リフトシステム４００の別の例の斜視図を示す。システム４００は、ロボット駆動ユニット４０１と、垂直往復運動リフト４１０とを含む。図４Ａに示されるように、垂直往復運動リフト４１０は、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で延在する。図４Ａの例証は、代表例として提供される。様々な実施形態では、垂直往復運動リフト４１０またはその様々な構成要素は、示されるものと比較すると、他の実施形態では同様の機能の役割を果たしながら、サイズ（例えば、高さ、幅等）、形状、及び形態が変わり得る。加えて、１つ以上の構成要素は、示されるものと比較すると、実際には加えられるまたは省略されることができる。
【００３９】
垂直往復運動リフト４１０は、レール４１１Ａ及び４１１Ｂを含む垂直向きトラックアセンブリ（まとめて、「トラックアセンブリ４１１」）と、垂直向き線形アクチュエータのラックギア４１２と、リフトアーム４１３とを含む。図４Ａに示されるように、トラックアセンブリ４１１及びラックギア４１２は、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で延在する。ロボット駆動ユニット４０１は、垂直往復運動リフト４１０を使用して、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間でそれ自体が上昇または下降することができる。
【００４０】
リフトアーム４１３は、ラックギア４１２上でロボット駆動ユニットを支持し、一方の遠位端にアーム駆動カップリング４１４と、ラックギア４１２上でリフトアーム４１３を支持するための及びそれに垂直に沿って横断するようなリフトアームガイドアセンブリ４１５と、リフトアームガイドアセンブリ４１５内のピニオンギア４１６と、リフトアーム４１３内の運動並進機構４１７とを含む。並進機構４１７は、アーム駆動カップリング４１４とピニオンギア４１６との間に機械的に結合される。
【００４１】
ロボット駆動ユニット４０１は、リフトアーム４１３にわたって、またはその上で駆動することができる。当該ドッキング位置では、ロボット駆動ユニット４０１は、その駆動輪４０２を後退させ、それ自体がリフトアーム４１３上で下降することができる。駆動ロボットが後退するとき、ロボット駆動ユニット４０１の下側のロボット駆動カップリングは、アーム駆動カップリング４１４上で係合して低くなることができる。ロボット駆動ユニット４０１の下側のロボット駆動カップリングは、図５に示され、下記にさらに詳細に説明される。いったんアーム駆動カップリング４１４と係合すると、ロボット駆動ユニット４０１は、ロボット駆動カップリングをその下側で回転させることによって、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で、それ自体が上昇または下降することができる。具体的には、ロボット駆動カップリング４０１から運動並進機構４１７を通ってアーム駆動カップリング４１４までの及びピニオンギア４１６までの原動力の並進に基づいて、ロボット駆動ユニット４０１は、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間で、リフトアーム４１３に載りながら、それ自体が上昇または下降することができる。
【００４２】
図１Ａ〜図１Ｄに示される実施形態と同様に、垂直往復運動リフト４１０の線形アクチュエータを形成するラックギア４１２及びピニオンギア４１６は、ある種類のラック及びピニオンギア配列として具体化される。他の場合、線形アクチュエータは、ウォーム及びウォームギア配列として具体化され得る。しかしながら、任意の好適な機械線形アクチュエータが、ボールねじ、ベルト駆動、及び回転を直線運動に変換する他のアセンブリ等に依拠され得るため、線形アクチュエータは、ラックギア構造及びピニオンギア構造、またはウォームギア構造に限定されない。
【００４３】
並進機構４１７は、アーム駆動カップリング４１４に印加される回転力を、ピニオンギア４１６を駆動させる回転力に機械的に結合させるために、ギア、シャフト、カップリング等の配列として具体化され得る。当該状況では、並進機構４１７は、例えば、機械力を構成要素間で結合するように構成されているギア、シャフト、ベルト、カップリング、または他の好適な構成要素の他の配列の中でも、１つ以上のリング及びピニオンギア配列を含み得る。
【００４４】
垂直往復運動リフト４１０は、ロボット駆動ユニット４０１が垂直往復運動リフト４１０と係合しない、またはその上に位置しないとき、並進機構４１７、ピニオンギア４１６、及び／またはトレッド４１４を拘束する１つ以上の拘束機構を含み得る。拘束機構は、ロボット駆動ユニット４０１が垂直往復運動リフト４１０と係合しない、またはその上に位置しないとき、移動を抑制する干渉フック、歯、ピン、または他のロック特徴等の任意の好適な機械的干渉部または他の機構として具体化され得る。例えば、示されないが、垂直往復運動リフト４１０は、図１Ａ〜図１Ｄに示される係合ドッキング部１１６と同様の形態及び機能の係合ドッキング部を含み得、当該係合ドッキング部１１６は、上記に説明されたものと同様の形態及び機能の拘束機構を組み込むことができる。加えて、垂直往復運動リフト４１０は、カウンタウェイト１０２と同様の形態及び機能のカウンタウェイトを含み得る。
【００４５】
図４Ｂは、リフトアーム４１３が第２のフロアレベル４１まで上昇した状態の図４Ａに示されるシステム４００を示す。フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂを含む後退可能フロアパネルアセンブリは、また、図４Ｂに示される。後退可能フロアパネルアセンブリは、第１のフロアレベル４０と第２のフロアレベル４１との間のリフトアーム４１３の垂直位置に基づいて、フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂを前進または後退されるように構成されている。より具体的には、リフトアーム４１３（及び場合によって、ロボット駆動ユニット４０１）は第２のフロアレベル４１の下にあるとき、後退可能フロアパネルアセンブリは、第２のフロアレベル４１内で隠れる位置までフロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂを後退させることができる。当該状態は、リフトアーム４１３及びロボット駆動ユニット４０１は、フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂに干渉することなく、第２のフロアレベル４１の位置において、またはその近くの位置まで、上昇することができる。いったんリフトアーム４１３及びロボット駆動ユニット４０１が第２のフロアレベル４１に、または比較的にその上に位置すると、後退可能フロアパネルアセンブリは、第２のフロアレベル４１から外れるように、及びロボット駆動ユニット４０１の駆動輪４０２の下に、フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂを前進させるように構成されている。
【００４６】
フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂがロボット駆動ユニット４０１の駆動輪４０２の下にある状態では、ロボット駆動ユニット４０１は、その駆動輪４０２を前進させ（例えば、後退させず）、フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂに接触し、それ自体が上昇し、アーム駆動カップリング４１４からその下側にロボット駆動カップリングを係脱させることができる。ロボット駆動ユニット４０１は、また、駆動輪４０２を使用して、フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂ上で及び第２のフロアレベル４１上で駆動することができる。
【００４７】
図５は、図４Ａ及び図４Ｂに使用されるシステム４００とともに使用されるロボット駆動ユニット４０１の例の下側を示す。示されるように、ロボット駆動ユニット４０１は、アーム駆動カップリング４１４と係合するような補完的表面を伴うロボット駆動カップリング４０３を含む。図４Ａ及び図４Ｂを参照して上記に説明されたように、ロボット駆動ユニット４０１の駆動輪４０２Ａ及び４０２Ｂは後退し（例えば、ロボット駆動ユニット４０１内に引き込み、埋め込まれ、または引っ張られ）、ロボット駆動ユニット４０３は、アーム駆動カップリング４１４上で下降し、それと係合し、垂直往復運動リフト４１０の持ち上げ及び持ち下げ機能を作動させることができる。
【００４８】
図６Ａはロボット制御可能垂直リフトシステム６００の別の例の側面図を示し、図６Ｂはロボット制御可能垂直リフトシステム６００の上面図を示す。図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、垂直リフトシステム６００は、ロボット駆動ユニット６０１、第１のフロアレベル６０３と他のフロアまたはレベルとの間の傾斜において延在するレール６２０Ａ及びレール６２０Ｂ（まとめて、「６２０」）を含むランプと、レール６２０Ａ及び６２０Ｂ上に存在し及びそれらに沿って乗っているリフト台６１０とを含む。
【００４９】
下降位置では、リフト台６１０は、（例えば、第１のフロアレベル６０３の開口部６０４内の）第１のフロアレベル６０３の下に存在し得、それにより、リフト台６１０の上表面は、比較的に、第１のフロアレベル６０３と同一平面である。したがって、ロボット駆動ユニット６０１は、第１のフロアレベル６０３から、リフト台６１０の上表面の位置まで駆動することができる。リフト台６１０が第１のフロアレベル６０３の下に移動しない他の実施形態では、ロボット駆動ユニット６０１は、ランプを使用して、リフト台６１０まで、及びそれの上を駆動することができる。
【００５０】
ロボット駆動ユニット６０１は、延在した中心ギア付ハブ６０２Ａを有する駆動輪６０２を含む。加えて、リフト台６１０は内部ギア機構６１１を含み、レール６２０Ａ及び６２０Ｂは歯を含む。図６Ａに示されるように、ギア機構６１１はギア６１２及び６１３を含むが、他のギアの数、組み合わせ、及び配列を使用することができる。リフト台６１０のギア機構６１１の配列によると、ギア６１２の歯はギア６１３上の歯と係合し、ギア６１３の歯はレール６２０Ａ及び６２０Ｂ上の歯と係合する。
【００５１】
より具体的には、図６Ｂに示されるように、ギア６１２は、シャフト６１２Ｃの２つの端に固着されるギア端６１２Ａ及び６１２Ｂの対を含み得る。ギア端６１２Ａ及び６１２Ｂは、リフト台６１０の上部の開口６１４Ａ及び開口６１４Ｂを通るように露出する。ギア６１３は、また、別のシャフト（シャフト６１２Ｃと同様のもの）の２つの端に固着されるギア端の別の対を含み得、ギア６１２のギア端６１２Ａ及び６１２Ｂの歯はギア６１３のギア端上の歯と係合することができ、ギア６１３のギア端の歯はレール６２０Ａ及び６２０Ｂ上の歯と係合することができる。
【００５２】
動作中、ロボット駆動ユニット６０１がリフト台６１０上で駆動するとき、ロボット駆動ユニット６０１の駆動輪６０２は、部分的に、開口６１４Ａ及び６１４Ｂに入るようになる。このとき、ギア付ハブ６０２Ａの歯は、ギア６１２のギア端６１２Ａ及び６１２Ｂと噛合及び係合する。いったん、ギア付ハブ６０２Ａの歯と、ギア６１２のギア端６１２Ａ及び６１２Ｂとが係合すると、ロボット駆動ユニット６０１は、駆動輪６０２を時計回りまたは反時計回りに駆動させることができる。順に、リフト台６１０の内部ギア機構６１１は、その原動力をレール６２０の歯まで並進させ、レール６２０に沿ってリフト台６１０を上昇または下降させる。
【００５３】
停止部６３０及び６３１は、例えば、レール６２０に沿って搭載され、リフト台６１０の移動を、レール６２０のある長さ（例えば、一般的に、レベルまたはフロアの間）に制限することができる。リフト台６１０が、それが停止部６３０または６３１の１つに接触するまで、ロボット駆動ユニット６０１によって駆動されるとき、停止部６３０または６３１は、ギア機構６１１のさらなる移動を制限する。その場合、ロボット駆動ユニット６０１の駆動輪６０２が回転し続ける場合、ロボット駆動ユニット６０１は、開口６１４Ａ及び開口６１４Ｂから外にそれ自体が駆動し、例えば、第１のフロアレベル６０３上で、または別のフロアもしくはレベル上で駆動する。
【００５４】
図７は、様々な実施形態による、ロボット制御可能垂直リフトの処理の例を示す。ある態様では、図７の処理フローチャートは、本明細書に説明される１つ以上のロボット駆動ユニットによって行われるステップのセットの例を示すように見ることができる。図７のフローチャートは、単に、本明細書に説明される概念と一致するロボット制御可能垂直リフトのために採用されることができるステップのシーケンスまたは配列の一例を提供する。処理がロボット制御可能垂直リフトシステムに関連して説明されるが、本明細書に説明されるものと一致する他の垂直リフトシステムは、処理を行うために使用されることができる。
【００５５】
参照数字７０２において、当該プロセスは、ロボット駆動ユニット自体が垂直リフト上に位置することを含む。例えば、ロボット駆動ユニット３０自体が図１Ａ〜図１Ｄに示される垂直往復運動リフト２０のリフトプラットフォーム１１０上に位置することができる、ロボット駆動ユニット４０１自体が、図４Ａ及び図４Ｂに示される垂直往復運動リフト４１０のリフトアーム４１３上に位置することができる、または、ロボット駆動ユニット６０１自体が、図６Ａ及び図６Ｂに示されるリフト台６１０上に位置することができる。しかしながら、上記に留意されたように、本明細書に説明されるものと一致する他の垂直リフトシステム（及びロボット駆動ユニット）は、参照数字７０２におけるプロセスを行うために使用されることができる。
【００５６】
参照数字７０４において、当該プロセスは、ロボット駆動ユニットが垂直リフトと係合することを含む。例えば、ロボット駆動ユニット３０自体は、さらに、図１Ａ〜図１Ｄを参照して上記に説明されたように、噛合ドッキングコネクタ３２を係合ドッキング部１１６と係合するように位置することができる。代替として、ロボット駆動ユニット３０Ａ自体は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上記に説明されたように、係合ドッキング部１１６Ａとその噛合ドッキングコネクタ３２Ａを係合するために、回転することができる。他の場合、ロボット駆動ユニット４０１は、その駆動輪４０２を後退させ、図４Ａ及び図４Ｂに示されるアーム駆動カップリング４１４上で、図５に示されるロボット駆動カップリング４０３を低くすることができる。さらに他の場合、ロボット駆動ユニット６０１がリフト台６１０上で駆動し、これにより、ロボット駆動ユニット６０１の駆動輪６０２は、図６Ａ及び図６Ｂを参照して上記に説明されたように、開口６１４Ａ及び６１４Ｂに落ちる及び着座するようになる。その場合、ギア付ハブ６０２Ａの歯は、ギア６１２のギア端６１２Ａ及び６１２Ｂと噛合及び係合する。
【００５７】
参照数字７０６において、当該プロセスは、ロボット駆動ユニット自体が上昇または下降するために、その駆動輪を駆動または回転することを含む。例えば、ロボット駆動ユニット３０は、その駆動輪３１を時計回りまたは反時計回り方向に回転させ、力をトレッド１１１に印加することによって、図１Ａ〜図１Ｄに示される垂直往復運動リフト２０のリフトプラットフォーム１１０を上昇または下降することができる。同様に、ロボット駆動ユニット３０Ａは、その駆動輪３１Ａ及び３１Ｂを時計回りまたは反時計回り方向に回転させ、力をローラ１２０Ａまたは１２０Ｂに印加することによって、図２Ａ〜図２Ｂに示されるリフトプラットフォーム１１０Ａを上昇または下降することができる。さらに他の場合、ロボット駆動ユニット４０１は、図４Ａ、図４Ｂ、及び図５を参照して上記に説明されたように、ロボット駆動ユニット４０３を駆動させ、リフトアーム４１３を上昇または下降させることができる、または、駆動輪６０２を回転させ、リフト台６１０を上昇または下降することができる。
【００５８】
参照数字７０８において、当該プロセスは、ロボット駆動ユニットの垂直位置を確認することを含む。ここで、ロボット駆動ユニットは、例えば、１つ以上の駆動輪の回転量に基づいて、または、あるレベルまたはフロアにおける図３に示されるインジケータ３４１〜３４３と同様のインジケータを読み取ることによって、それが第２のレベル（参照数字７０２の第１のレベルよりも高いまたは低いレベルであり得るレベル）に達しているかどうかを判定及び／または確認することができる。他の場合、垂直リフトは、ある位置におけるリフト、プラットフォーム、アーム、または台を停止または拘束する機械的干渉部を組み込むことができる。例えば、図６Ａに示される停止部６３０及び６３１は、リフト台６１０の移動を、レール６２０のある長さ（例えば、一般的に、レベルまたはフロアの間）に制限することができる。他の場合、ラックギアは、ある範囲を越える移動を停止または防止し得る。
【００５９】
参照７１０において、当該プロセスは、ロボット駆動ユニットが、第２のレベルにおいて、垂直リフトから係脱することを含む。例えば、ロボット駆動ユニット３０自体は、図１Ａ〜図１Ｄを参照して上記に説明されたように、所望のフロアに達すると、係合ドッキング部１１６から係脱することができる。代替として、ロボット駆動ユニット３０Ａ自体は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して上記に説明されたように、係合ドッキング部１１６Ａから係脱するために回転することができる。他の場合、図４Ａ、図４Ｂ、または図５を参照して上記に説明されるように、ロボット駆動ユニット４０１は、その駆動輪４０２を前進させ（例えば、後退させず）、フロアパネル４３０Ａ及び４３０Ｂに接触し、それ自体が上昇し、ロボット駆動カップリング４０３をアーム駆動カップリング４１４から係脱させることができる。さらに他の場合、ロボット駆動ユニット６０１は、それが図６Ａに示される停止部６３０及び６３１の１つにぶつかるとき、リフト台６１０を駆動停止することができる。
【００６０】
参照数字７１２において、当該プロセスは、ロボット駆動ユニット自体が、第２のレベルにおける任意の所望の位置に再度位置すること（例えば、そこで駆動すること）を含む。第２のレベルにおいて、ロボット駆動ユニットは、例えば、アイテムを掴み及び置くこと、または任意の他のタスクを支援することができる。
【００６１】
実施形態が本明細書に詳細に説明されているが、その説明は例示的なものである。本明細書に説明される実施形態の特徴は代表的なものであり、代替実施形態では、ある特徴及び要素を追加または省略することができる。加えて、本明細書に説明される実施形態の態様への修正は、当業者によって以下の特許請求の範囲に定義される本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく行われることができ、修正及び同等の構成を包含するように、その範囲は最大限に広範な解釈を得られるものとする。
【００６２】
本開示の実施形態の例は、以下の条項を鑑みて説明することができる。
【００６３】
１．垂直往復運動リフトであって、第１のフロアレベルと第２のフロアレベルとの間に延在する垂直向きトラックアセンブリと；前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間に延在する垂直向き線形アクチュエータの第１のギアと；リフトプラットフォームの上表面の開口部を通るように露出する連続接触ローラと、前記垂直向きトラックアセンブリと係合するためのプラットフォームガイドアセンブリと、前記線形アクチュエータの第２のギアと、前記連続接触ローラと前記線形アクチュエータの前記第２のギアとの間に機械的に結合される運動並進機構とを備える、前記リフトプラットフォームと、を備える、前記垂直往復運動リフト。
【００６４】
２．前記運動並進機構は、原動力を前記連続接触ローラから前記線形アクチュエータの前記第２のギアまで機械的に並進させ、前記線形アクチュエータを使用して、前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間で前記リフトプラットフォームを上昇または下降させるのいずれかを行う、条項１に記載の垂直往復運動リフト。
【００６５】
３．前記リフトプラットフォームは、さらに、前記ロボット駆動ユニット上で噛合ドッキングコネクタと係合する係合ドッキング部を備え、前記ロボット駆動ユニットは少なくとも１つの駆動輪を含み、前記ロボット駆動ユニットの前記噛合ドッキングコネクタは前記リフトプラットフォームの前記係合ドッキング部と係合し、前記ロボット駆動ユニットの前記少なくとも１つの駆動輪は、前記連続接触ローラにわたって位置付けられ、原動力を前記連続接触ローラに印加し、前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間で前記リフトプラットフォームを上昇または下降させるのいずれかを行う、条項２に記載の垂直往復運動リフト。
【００６６】
４．前記係合ドッキング部は、前記ロボット駆動ユニットの前記噛合ドッキングコネクタが前記リフトプラットフォームの前記係合ドッキング部から係脱するとき、前記運動並進機構または前記線形アクチュエータの前記第２のギアの少なくとも１つを拘束する拘束機構を備える、条項３に記載の垂直往復運動リフト。
【００６７】
５．前記係合ドッキング部は、前記ロボット駆動ユニットの前記噛合ドッキングコネクタが前記リフトプラットフォームの前記係合ドッキング部と係合するとき、前記運動並進機構または前記線形アクチュエータの前記第２のギアのうちの少なくとも１つを解放する、条項３に記載の垂直往復運動リフト。
【００６８】
６．前記リフトプラットフォームに対して釣り合う重量を含むカウンタウェイトアセンブリをさらに備える、条項１に記載の垂直往復運動リフト。
【００６９】
７．前記連続接触ローラは、前記リフトプラットフォームの前記上表面内の前記開口部を通るように露出する連続トレッドベルトの対を備える、条項１に記載の垂直往復運動リフト。
【００７０】
８．前記連続接触ローラは、前記リフトプラットフォームの前記上表面内の前記開口部を通るように露出するローラの少なくとも２つの対を備え、前記ローラの少なくとも２つの対は、前記運動並進機構を通るように機械的に継合され、実質的に反対側の原動力の印加に応答して、実質的に固着される、条項１に記載の垂直往復運動リフト。
【００７１】
９．垂直往復運動リフトであって、前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間に延在する垂直向き線形アクチュエータの第１のギアと；前記垂直向き線形アクチュエータの前記第１のギア上のロボット駆動ユニットを支持するための手段であって、前記ロボット駆動ユニットを支持するための手段は、前記第１のフロアレベルと前記第２のフロアレベルとの間で前記ロボット駆動ユニットを支持するための手段を上昇または下降するために、原動力を前記ロボット駆動ユニットの駆動輪から前記線形アクチュエータの前記第２のギアに機械的に並進するための手段を含む、前記垂直往復運動リフト。
【００７２】
１０．前記ロボット駆動ユニットを支持するための手段は、リフトアームと、前記垂直向き線形アクチュエータの前記第１のギアに沿って前記リフトアームを支持するための及び前記第１のギアに沿って垂直に横断するようなリフトアームガイドアセンブリと、アーム駆動カップリングと、前記線形アクチュエータの第２のギアとを備え、前記原動力を機械的に並進するための手段は、前記アーム駆動カップリングと前記線形アクチュエータの前記第２のギアとの間に機械的に結合される運動並進機構を備える、条項９に記載の前記垂直往復運動リフト。
【００７３】
１１．前記ロボット駆動ユニットを支持するための手段は、さらに、ロボット駆動ユニット上の噛合ドッキングコネクタと係合するための手段を含む、条項９に記載の垂直往復運動リフト。
【００７４】
１２．前記ロボット駆動ユニットは、前記ロボット駆動ユニットの下側にアクセス可能なロボット駆動カップリングを含み、前記ロボット駆動ユニットの前記噛合ドッキングコネクタは前記リフトアームの前記係合ドッキング部と係合し、前記ロボット駆動カップリングは前記アーム駆動カップリングにわたって位置付けられる、条項１１に記載の垂直往復運動リフト。
【００７５】
１３．前記ロボット駆動ユニットは、前記ロボット駆動カップリングが前記アーム駆動カップリングにわたって位置付けられるとき、前記ロボット駆動ユニットの少なくとも１つの駆動輪を後退させるように構成されている、条項１２に記載の垂直往復運動リフト。
【００７６】
１４．前記第１のフロアレベル４０と前記第２のフロアレベル４１との間で前記ロボット駆動ユニットを支持するための前記手段の垂直位置に基づいて、少なくとも１つのフロアパネルを前進または後退されるように構成されている後退可能フロアパネルアセンブリをさらに備える、条項９に記載の垂直往復運動リフト。
【００７７】
１５．前記ロボット駆動ユニットを支持するための手段は、リフトプラットフォームと、前記リフトプラットフォームの上表面内の開口部を通るように露出する連続接触ローラと、前記リフトプラットフォームの第２のギアとを備え、前記原動力を機械的に並進するための手段は、前記連続接触ローラと前記線形アクチュエータの前記第２のギアとの間に機械的に結合される運動並進機構を備える、条項９に記載の前記垂直往復運動リフト。
【００７８】
１６．往復運動リフトシステムであって、第１のレベルを越えて延在するレールを備えるランプと；ギア機構を備えるリフト台であって、前記ギア機構の少なくとも一部は前記リフト台の上表面内の少なくとも１つの開口を通るように露出する、前記リフト台と；前記中心ギア付ハブを伴う少なくとも１つの駆動輪を備えるロボット駆動ユニットであって、前記中心ギア付ハブは前記リフト台の前記上表面内の前記少なくとも１つの開口を通るように露出する前記ギア機構の前記一部と係合するように構成されている、前記ロボット駆動ユニットと、を備える、前記往復運動リフトシステム。
【００７９】
１７．前記リフト台の前記ギア機構は、前記リフト台の前記上表面内の複数の開口を通るように露出する複数のギア端を備え、前記ロボット駆動ユニットは複数の駆動輪を備え、前記複数の駆動輪のそれぞれは、前記ギア機構の前記複数のギア端の各１つと係合するように構成される中心ギア付ハブを有する、条項１６に記載の往復運動リフトシステム。
【００８０】
１８．前記ランプは、歯を有する少なくとも２つの傾斜レールを含む、条項１７に記載の往復運動リフトシステム。
【００８１】
１９．前記リフト台の前記ギア機構は、さらに、前記少なくとも２つの傾斜レールの前記歯と係合する、条項１８に記載の往復運動リフトシステム。
【００８２】
２０．前記ロボット駆動ユニットの前記複数の駆動輪が前記ギア機構の前記複数のギア端と係合するとき、前記ロボット駆動ユニットは、前記ギア機構と係合する前記複数の駆動輪を駆動するように構成されており、前記ギア機構は、原動力を前記複数の駆動輪から前記少なくとも２つの傾斜レールの前記歯まで並進し、前記リフト台を上昇または下降するのいずれかを行う、条項１９に記載の往復運動リフトシステム。
【図１Ａ】
2019529284.tif 000003
【図１Ｂ】
2019529284.tif 000004
【図１Ｃ】
2019529284.tif 000005
【図１Ｄ】
2019529284.tif 000006
【図２】
2019529284.tif 000007
【図３】
2019529284.tif 000008
【図４Ａ】
2019529284.tif 000009
【図４Ｂ】
2019529284.tif 000010
【図５】
2019529284.tif 000011
【図６】
2019529284.tif 000012
【図７】
2019529284.tif 000013
【国際調査報告】
2019529284.tif 000014
2019529284.tif 000015